Ngày khủng long lìa đời (Phần cuối)
Tóm tắt kì trước: Vậy là nhà khoa học gần như vô danh DePalma cuối cùng đã tìm ra được hóa thạch khủng long ở ranh giới K-T. Giờ đây, anh đã có thể tái hiện lại toàn bộ bức tranh 66 triệu năm về trước, vào khoảnh khắc thiên thạch đâm xuống Trái đất và đặt dấu chấm hết cho sự tồn tại của loài thú khổng lồ này.
DePalma biết rằng chỉ cần một sai sót ở di chỉ này có thể chấm dứt cả sự nghiệp của anh, và vị trí của anh trong ngành bấp bênh đến mức anh phải củng cố phát hiện của mình vững chắc trước mọi khả năng bị chỉ trích. Anh đã từng bị phê phán nặng nề năm 2015, khi xuất bản một nghiên cứu về một loài khủng long mới là Dakotaraptor nhưng lắp nhầm xương rùa hóa thạch vào bộ xương tái hiện. Dù việc dựng lại được một bộ xương từ hàng ngàn mảnh xương vốn đã bị xáo trộn với xương của các loài khác không hề dễ dàng, cuộc đả kích vẫn khiến DePalma cảm thấy kinh sợ. Anh nói: “Tôi không muốn trải qua chuyện đó một lần nào nữa”.
Trong vòng năm năm, DePalma tiếp tục khai quật di chỉ. Anh âm thầm chia sẻ phát hiện của mình với sáu ngôi sao sáng trong lĩnh vực nghiên cứu sự kiện K-T – bao gồm cả Walter Alvarez – và yêu cầu họ trợ giúp. Mùa đông, khi không ở chỗ thực địa, DePalma chuẩn bị và phân tích các mẫu vật, từng chút một, trong phòng thí nghiệm của đồng nghiệp ở Đại học Florida Atlantic tại Boca Raton. Phòng thí nghiệm nằm trong tòa nhà Địa chất học, hình nêm và không có cửa sổ, hai bên là các bể cá sủi bọt và các kệ đầy sách vở, tạp chí, các mảnh san hô, răng của voi răng mấu, vỏ sò, và một chồng đạn súng máy 0.5 inch từ Thế chiến Thứ hai mà chủ phòng thí nghiệm đã vớt được từ đáy Đại Tây Dương. DePalma đã sắp xếp một chỗ cho riêng mình ở góc, vừa đủ to để nghiên cứu một hoặc hai hóa thạch bọc vữa cùng một lúc.
Khi tôi ghé thăm phòng thí nghiệm lần đầu vào tháng 4/2014, một khối đá dài 0.9m, rộng 0.46m đang nằm trên bàn, dưới đèn sáng và một chiếc kính lúp lớn. Theo DePalma, khối này chứa một con cá tầm và một con cá tầm thìa, cùng hàng chục hóa thạch bé hơn và một hố thiên thạch nhỏ chứa một hạt tectit bên trong. Phần dưới khối này có đất vụn, các mảnh xương, và các hạt tectit nhỏ đã bị tóe ra và mắc kẹt trong cảnh hỗn loạn. Khối đá là mô hình thu nhỏ của vụ va chạm. “Hôm đó tệ lắm,” DePalma nói. “Nhìn hai con cá này xem.” Anh cho tôi xem chỗ mà các tấm xương sắc trên lưng con cá tầm đã găm vào thân con cá tầm thìa. Mồm con cá tầm thìa há hốc ra, lược mang của nó thì mắc các hạt microtectit bị nó hút vào trong lúc cố thở. DePalma nói, “Chắc con cá này đã sống được một lúc sau khi bị sóng cuốn, đủ lâu để hít vào bao nhiêu nước như một cách tuyệt vọng để sống sót”.
DePalma dần lắp ráp được bức tranh phỏng lại thảm họa. Vào thời điểm di chỉ bị ngập, khu rừng xung quanh đã bốc cháy, dựa trên sự phong phú về than củi, gỗ cháy xém và hổ phách anh tìm được ở đây. Nước không đến dưới dạng sóng cuốn mà như một trận nước dâng mạnh mẽ và cuồn cuộn, chứa đầy thực vật, xác động vật và những con cá mất phương hướng – những thứ mà sau đó lắng xuống đất khi nước chậm lại và rút đi.
Trong phòng thí nghiệm, DePalma cho tôi xem những lát cắt trầm tích đã được phóng to. Hầu hết các lớp trầm tích đều xếp ngang, nhưng vài lớp tạo thành hình vòng xoắn hoặc các họa tiết giống lửa gọi là cấu trúc lửa bị cắt ngắn (truncated flame structure) – hậu quả của khối lượng từ phía trên và các trận nước dâng thấp tràn vào đất liền. DePalma tìm thấy năm tập hợp họa tiết như vậy. Anh quay trở lại khối đá trên bàn và giơ kính lúp đến gần hạt tectit. Có thể thấy các đường song song trên khắp bề mặt nó: những đường Schlieren do hai loại thủy tinh nóng chảy cuộn vào nhau khi tectit bắn thành đường vòng cung qua bầu khí quyển.
Anh đứng dậy. “Giờ tôi sẽ cho anh xem một thứ đặc biệt”, anh vừa nói, vừa mở một hộp gỗ và lấy ra một vật bọc trong giấy gói nhôm. Anh mở bọc, để lộ ra một cọng lông vũ hóa thạch dài 40cm, rồi giữ nó trong hai lòng bàn tay như thể nó là tác phẩm thủy tinh hiệu Lalique. “Khi tôi tìm thấy cọng lông vũ đầu tiên, tôi đã hoài nghi chừng hai mươi giây”, anh nói. Thầy của DePalma là Larry Martin, một chuyên gia uy tín trên thế giới về thủy tổ kỷ Phấn trắng của các loài chim. Theo anh, nhờ đó mà anh đã được “chứng kiến rất nhiều cọng lông vũ hóa thạch. Khi tôi bắt gặp thứ chết tiệt này, tôi hiểu được ngay tầm quan trọng của nó. Và giờ nhìn đây”.
Từ chiếc bàn phòng thí nghiệm, anh cầm lên một phần cẳng tay thuộc về Dakotaraptor, loài khủng long anh đã tìm thấy ở Hell Creek. Anh chỉ tay đến một chuỗi bướu đều đặn trên khúc xương. “Đây chắc là các bướu lông vũ”, anh nói. “Con khủng long này có lông vũ trên cẳng tay. Giờ xem này.” Bằng những chiếc thước cặp chính xác, anh đo đường kính của các bướu lông vũ, rồi đo đường kính phần cọng của lông vũ hóa thạch; cả hai đường kính này đều là 3.5mm. “Ăn khớp rồi,” anh nói. “Thế nghĩa là một cọng lông vũ có kích cỡ thế này sẽ thuộc về một cánh tay có kích cỡ thế kia”.
Có nhiều mẫu vật khác, bao gồm cả một thân cây bị cháy xém có dính hổ phách. Anh cho tôi xem một bức ảnh chụp chính chỗ hổ phách đó dưới kính hiển vi. Kẹt ở trong là hai hạt tectit từ vụ va chạm – lại một phát hiện mang tính bước ngoặt khác, bởi hổ phách hẳn phải bảo quản được thành phần hóa học của các hạt tectit. (Các hạt tectit được tìm thấy trước đây đều đã thay đổi về mặt hóa học sau triệu năm dãi dầu). Anh cũng tìm thấy hằng hà sa số các mẫu vật lonsdaleit, một loại kim cương lục phương hình thành khi carbon trong một tiểu hành tinh bị nén mãnh liệt tới mức kết tinh thành hàng tỷ hạt bụi có kích cỡ hiển vi. Các hạt bụi này bị phóng lên không trung rồi mới bay xuống.
Cuối cùng, anh cho tôi xem ảnh chụp một xương hàm hóa thạch thuộc về chính loài thú có vú mà anh đã tìm thấy trong cái hang đào. “Đây là hàm của Dougie,” anh nói. Khúc xương này có kích thước lớn so với một loài thú có vú kỷ Phấn trắng thông thường; nó dài 7.6cm và gần như là nguyên vẹn, kèm theo cả một chiếc răng. Sau khi tôi ghé thăm Hell Creek, DePalma đã gỡ nguyên cái hang đào của con vật này ra trong tình trạng được khối trầm tích bao bọc, rồi nhấc nó đặt lên thùng xe tải với sự giúp đỡ của một số người phụ nữ làm thu ngân tại trung tâm du lịch ở Bowman. Anh tin rằng phần xương hàm này thuộc về một con thú có túi trông giống chồn. Bằng chiếc răng, anh có thể phân tích đồng vị ổn định (stable isotope) để xem con vật này đã ăn gì, hay theo lời anh, “thực đơn sau thảm họa có những gì.” Phần còn lại của con thú vẫn nằm trong hang đào để sau này nghiên cứu thêm.
DePalma liệt kê một số phát hiện khác từ di chỉ: vài tổ kiến đã bị ngập vẫn còn có những con kiến bị chết đuối ở bên trong kèm một số hang hốc chất đầy microtectit; một hang đào có thể là của ong vò vẽ; một hang đào khác của thú có vú, với nhiều đường hầm khác nhau; răng cá mập; xương đùi của một con rùa biển lớn; ít nhất ba loài cá mới; một chiếc lá bạch quả khổng lồ và một loại thực vật có họ hàng với chuối; hơn một chục loài động thực vật mới và nhiều loại hang đào khác.
Gần như không ai có thể tin được rằng một bản ghi chép địa chất chính xác về 60 phút quan trọng nhất trong lịch sử Trái đất vẫn có thể tồn tại đến hàng triệu năm sau – một dạng video tốc độ cao, phân giải cao của sự kiện này, được ghi hình trong các lớp đá mịn.
Ở đáy của chỗ đất lắng, giữa một hỗn độn cát sỏi nặng và tectit, DePalma đã nhận dạng được răng vỡ, xương vỡ và cả xác mới nở của gần như là mọi nhóm khủng long được biết đến tại Hell Creek, cũng như là xác thằn lằn bay, thứ mà trước đây mới được tìm thấy trong những lớp đất sâu bên dưới ranh giới K-T. Anh cũng tìm thấy một quả trứng chưa ấp với phôi thai bên trong – một hóa thạch có giá trị nghiên cứu to lớn. Quả trứng và những thứ di cốt khác gợi ý rằng khủng long và các loài bò sát lớn khác có lẽ chưa ở trong quá trình tuyệt chủng vào trước ngày định mệnh ấy. Chỉ bằng một cái phẩy tay, DePalma có thể đã giải được một bài toán lớn và lấp đầy thông tin còn thiếu trong hồ sơ hóa thạch.
Đến cuối mùa thực địa năm 2013, DePalma tin chắc rằng di chỉ đã được tạo ra bởi một cơn lũ từ vụ va chạm, nhưng anh thiếu bằng chứng quyết định để cho thấy đó là vụ va chạm K-T. Trận lũ hoàn toàn có thể được tạo ra bởi một vụ va chạm khác xảy ra vào cùng khoảng thời gian đó. “Phát hiện phi thường đòi hỏi bằng chứng phi thường”, anh nói. Nếu các hạt tectit của anh có thành phần địa hóa học giống tectit từ tiểu hành tinh Chicxulub, anh sẽ có cơ sở vững chắc. Những chỗ đất lắng chứa tectit của Chicxulub đều rất hiếm; nguồn tốt nhất được phát hiện năm 1990 tại một phần đất nhỏ trồi lên ở Haiti, trên một vách đá bên cạnh đường cắt qua núi. Cuối tháng 1/2014, DePalma đến đó thu thập tectit và gửi tới một phòng thí nghiệm độc lập ở Canada, cùng với các hạt tectit từ di chỉ của anh; các mẫu vật được phân tích cùng một lúc bằng cùng thiết bị. Kết quả cho thấy sự tương đồng địa hóa học gần như hoàn hảo.
Trong vài năm đầu sau các phát hiện của DePalma, chỉ một vài nhà khoa học biết đến chúng. Trong số đó là David Burnham, thầy hướng dẫn luận án của DePalma tại Kansas, người ước tính rằng di chỉ của DePalma sẽ khiến các chuyên gia bận rộn thêm ít nhất là nửa thế kỷ nữa. “Robert có những thứ mà chưa ai nghe tới”, DePalma bảo tôi. “Hổ phách có chứa tectit bên trong… Ôi trời ơi! Chỗ lông vũ khủng long đã đủ điên rồ rồi, nhưng mấy cái hang đào còn khiến đầu người ta xoay mòng mòng nữa!” Trong cổ sinh vật học, từ Lagerstätte được dùng để chỉ một loại di chỉ hóa thạch hiếm với các mẫu vật đa dạng được bảo quản gần như hoàn hảo, có thể coi như một hệ sinh thái hóa thạch. “Đó sẽ trở thành một di chỉ nổi tiếng,” Burnham nói. “Nó sẽ xuất hiện trong sách giáo khoa. Nó chính là Lagerstätte của sự kiện tuyệt chủng K-T”.
Jan Smit – một nhà cổ sinh vật học tại Đại học Vrije ở Amsterdam, một chuyên gia nổi tiếng thế giới về vụ va chạm K-T – đã giúp DePalma phân tích kết quả, và giống như Burnham, Walter Alvarez và tám người khác, ông là đồng tác giả của một bài viết khoa học mà DePalma sẽ xuất bản về di chỉ này. “Đây quả thật là một phát hiện lớn”, Smit nói. “Nó trả lời cho câu hỏi liệu khủng long tuyệt chủng ở chính ngưỡng đó hay đã trên đà tàn lụi từ trước. Và đây là lần đầu tiên chúng ta thấy các nạn nhân trực tiếp”. Tôi hỏi liệu kết quả có gây tranh cãi không. “Khi tôi thấy dữ liệu của anh ta với những con cá tầm thìa, cá thầm và ammonit, tôi nghĩ anh ta đã trúng phóc rồi”, Smit nói. “Tôi khá chắc anh ta đã vớ được vàng”.
Tháng 9/2016, DePalma có một buổi nói chuyện ngắn về phát hiện của mình tại buổi gặp mặt thường niên của Hiệp hội địa chất Hoa Kỳ tại Colorado. Anh chỉ nói rằng mình đã tìm thấy một chỗ đất lắng từ một trận lũ K-T mà từ đó anh thu thập được các giọt thủy tinh, các khoáng vật bị chấn động, và các hóa thạch. Anh đặt tên cho di chỉ là Tanis, dựa trên thành phố Ai Cập cổ xuất hiện trong bộ phim “Raiders of the Lost Ark” (1981) với vai trò là nơi an nghỉ của chiếc Rương Thánh Tích. Ở thành phố Tanis ngoài đời thực, các nhà khảo cổ học đã tìm thấy một tấm chạm khắc sử dụng ba hệ chữ viết khác nhau, đóng vai trò quan trọng trong việc giải mã ký tự Ai Cập cổ đại hệt như phiến đá Rosetta. DePalma hy vọng rằng di chỉ Tanis của anh cũng sẽ giúp giải mã chuỗi sự kiện vào ngày đầu sau vụ va chạm.
Dù buổi nói chuyện chỉ có giới hạn, nó cũng gây náo động. Kirk Cochran, một giáo sư tại Trường Khoa học Hải dương và Khí quyển thuộc Đại học Stony Brook, New York, kể lại rằng khi DePalma trình bày kết quả tìm kiếm của mình, nhiều khán giả đã há hốc miệng vì kinh ngạc. Nhiều nhà khoa học thì thận trọng. Kirk Johnson, Giám đốc Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Quốc gia thuộc Viện Smithsonian, bảo tôi rằng ông biết rõ vùng Hell Creek vì đã làm việc tại đó từ năm 1981. “Đèn cảnh báo của tôi đều nháy đỏ”, ông nói. “Sau buổi nói chuyện, tôi hoài nghi đến mức tôi tin chắc rằng tất cả chỉ là ngụy tạo”. Johnson, người đã vẽ bản đồ cho lớp K-T tại Hell Creek, nói rằng nghiên cứu của riêng ông cho thấy di chỉ Tanis nằm ở ít nhất là 13.7m bên dưới ranh giới K-T và có lẽ già hơn nó mười vạn năm tuổi. “Nếu đúng như anh ta khẳng định”, Johnson nói, “thì quả thật là một phát hiện tuyệt vời.” Nhưng ông tự nhận mình vẫn sẽ “khó ở” cho đến khi thấy bài viết của DePalma.
Một nhà cổ sinh vật học có tiếng khác ở Bờ Tây Hoa Kỳ cũng bảo tôi, “Tôi nghi ngờ các phát hiện này lắm. Chúng được trình bày ở các buổi họp bên cạnh bao nhiêu lời khẳng định phi thường. Anh ta rất có thể đã tìm thấy thứ gì đó đáng kinh ngạc, nhưng anh ta có tai tiếng là người chuyện bé xé ra to”. Ông lấy bài viết của DePalma về Dakotaraptor làm ví dụ: “Anh ta thu thập các mẩu xương từ cùng một chỗ, mẩu thì của khủng long, mẩu thì của rùa, rồi xếp hết lại với nhau thành bộ xương của một con vật”. Ông cũng phản đối thứ mà ông cho là tính bí mật không cần thiết xung quanh di chỉ Tanis, một yếu tố ngăn cản các nhà khoa học bên ngoài đến để đánh giá các lời khẳng định của DePalma.
Sau buổi nói chuyện ở Hiệp hội địa chất, DePalma nhận ra rằng giả thuyết của mình có một vấn đề cơ bản. Trận sóng thần K-T, dù có di chuyển với tốc độ 160km/h, cũng phải mất nhiều giờ đồng hồ thì mới đi được 3220km đến di chỉ. Tuy nhiên, trận mưa thủy tinh hẳn đã phải đổ xuống vùng này và dừng lại trong khoảng một tiếng sau vụ va chạm. Thế mà các hạt tectit lại rơi vào giữa một trận lũ đang hoạt động. Quả nhiên việc định mốc thời gian đã sai hết rồi.
Đây không phải câu hỏi cổ sinh vật học, mà thuộc về địa vật lý và trầm tích học. Smit là một nhà trầm tích học, và một nhà nghiên cứu khác được DePalma chia sẻ dữ liệu là Mark Richards tại Đại học Washington cũng là nhà địa vật lý học. Trong một bữa tối tại Nagpur, Ấn Độ bên lề một cuộc hội thảo, Smit và Richards nói về vấn đề này, lướt qua vài bài viết, rồi hí hoáy viết nháp một số phép tính. Ngay lập tức, họ thấy rằng trận sóng thần K-T đã đến quá muộn để tóm được những hạt tectit đang rơi, và cuộc hành trình dài cũng đã khiến bản thân con sóng trở nên quá yếu để lý giải trận nước dâng 11m ở Tanis. Một người trong số họ đề xuất ý tưởng rằng con sóng có thể đã xuất phát từ hiện tượng thủy triều giả (seiche). Trong các trận động đất lớn, sự rung chuyển của đất đôi khi khiến nước trong ao, bể bơi và bồn tắm lúc lắc sang hai bên. Richards nhớ rằng trận động đất ở Nhật Bản năm 2011 đã sinh ra những cơn thủy triều giả kỳ quặc cao đến 1.5m trong một vịnh hẹp (fjord) cực kỳ tĩnh lặng tại Na Uy chỉ 30 phút sau động đất, ở một nơi mà sóng thần không thể nào tới được.
Trước đây, Richards đã ước tính rằng trận động đất toàn cầu từ vụ va chạm K-T có thể đã mạnh gấp một nghìn lần so với trận động đất lớn nhất trong lịch sử loài người. Từ đó, ông đã tính toán rằng những cơn sóng địa chấn mạnh mẽ đã tới Tanis trong vòng 6 phút, 10 phút và 13 phút sau vụ va chạm. (Các loại sóng địa chấn khác nhau có tốc độ di chuyển khác nhau.) Sự rung chuyển tàn bạo hẳn sẽ đủ mạnh để khơi mào một cơn thủy triều giả lớn, và những giọt thủy tinh đầu tiên sẽ bắt đầu rơi xuống chỉ vài giây hoặc vài phút sau đó. Trong khi các giọt này rơi, thủy triều giả tiếp tục ập vào rồi rút đi, làm lắng xuống tầng tầng lớp lớp trầm tích có chứa tectit trong đó. Tóm lại, di chỉ Tanis không ghi nhận ngày đầu tiên của vụ va chạm, mà có lẽ chỉ là giờ đầu tiên. Nếu đúng vậy, di chỉ này còn tuyệt vời hơn các suy đoán trước đây. Gần như không ai có thể tin được rằng một bản ghi chép địa chất chính xác về 60 phút quan trọng nhất trong lịch sử Trái đất vẫn có thể tồn tại đến hàng triệu năm sau – một dạng video tốc độ cao, phân giải cao của sự kiện này, được ghi hình trong các lớp đá mịn. Nếu Tanis gần hoặc xa hơn so với điểm va chạm, sự trùng hợp về thời gian đẹp đẽ này có lẽ sẽ chẳng bao giờ xảy ra.
Vào một ngày cách đây 66 triệu năm, sự sống trên Trái đất suýt vỡ tan. Thế giới nổi lên từ sau vụ va chạm là một nơi giản đơn hơn trước. Khi ánh nắng cuối cùng cũng đâm xuyên được mây mù, nó chiếu sáng cho một quang cảnh tưởng chừng như địa ngục. Các đại dương đều đã cạn. Mặt đất bị che phủ bởi tro bụi bay. Các khu rừng chỉ còn là các khối u cháy xém. Cái lạnh mở đường cho cái nóng khủng khiếp khi hiệu ứng nhà kính ập tới. Hầu hết sự sống chỉ bao gồm những thảm tảo và những cây nấm. Nhiều năm sau vụ va chạm, gần như không có gì ngoài dương xỉ che phủ Trái đất. Những con thú có dạng chuột thì lén lút sống ở tầng dưới tán tăm tối.
Nhưng cuối cùng, sự sống trỗi dậy và khởi sắc một lần nữa trong các dạng mới. Một lý do không nhỏ khiến sự kiện K-T tiếp tục thu hút sự chú ý của giới khoa học là bởi lời gợi nhắc mang tính hiện sinh từ cái dấu xám xịt mà nó để lại trên hành tinh này. “Chúng ta sẽ chẳng có ở đây mà gọi điện thoại với nhau nếu như thiên thạch đó không rơi xuống,” Smit nói với tôi rồi cười nhẹ. DePalma cũng đồng tình. Trong 100 triệu năm đầu tồn tại, trước khi tiểu hành tinh rơi xuống, những con thú có vú chạy lon ton quanh chân khủng long, chẳng có vai trò gì to tát. “Nhưng cái chết của khủng long đã giải phóng chúng”, DePalma nói. Trong kỷ nguyên tiếp theo, thú có vú bùng nổ trong quá trình thích ứng, tiến hóa thành hằng hà sa số các dạng đáng kinh ngạc, từ dơi tí hon đến tê giác khổng lồ, từ ngựa trên cạn đến cá voi dưới nước, từ bộ Creodonta đáng sợ cho đến những loài linh trưởng não lớn biết dùng tay để cầm nắm và trí óc để nhìn xuyên thời gian.
“Chúng ta có thể truy nguồn chính mình về sự kiện ấy”, DePalma nói. “Thật kỳ diệu làm sao khi được có mặt tại di chỉ đó để nhìn thấy nó, để được liên hệ đến ngày ấy. Đó là ngày cuối cùng của kỷ Phấn trắng. Ở lớp đất bên trên chính là ngày kế tiếp, chính là kỷ Cổ cận. Đó là kỷ nguyên của thú có vú, là kỷ nguyên của chúng ta”.□
Nguyễn Bình dịch
Nguyên gốc: “The Day The Dinosaurs Died”, The New Yorker. newyorker.com/magazine/2019/04/08/the-day-the-dinosaurs-died
